Из чего синтезируется гормон. Общее описание кортизола. Желудочная и почечная секреция
Человеческий организм – это одно целое и работает он полноценно только тогда, когда все органы и системы в норме. Для этого должны быть в достаточном количестве все компоненты, которые необходимы для процессов жизнедеятельности – белки, жиры, углеводы, витамины, гормоны и прочие. Далее рассмотрим – что это такое, для чего нужен данный гормон, и что делать при его избытке или недостатке.
Кортизол – это гормон, вырабатываемый в . Данный гормон необходим организму в стрессовых ситуациях – он выполняет защитную функцию. Во время нервного напряжения он увеличивает концентрацию методом снижения ее ликвидации в периферии.
Если данный гормон находился в недостаточном или избыточном количестве, то в организме могут наступать некоторые сбои. Например, при большом количестве кортизола, задерживается натрий, в результате чего возникает отечность.
Кроме защиты во время стрессов кортизол оказывает на организм противовоспалительное воздействие и снижает его чувствительность к разным агентам, вырабатывая тем самым иммунитет.
Специалисты назначают анализы на определение уровня данного гормона при следующих заболеваниях:
- остеопороз – это хроническое заболевания костных тканей, в результате которого снижается количество кальция и повышается ломкость костей
- мышечная слабость, которая приобретает хронический характер (то есть, не одноразовый болевой синдром, возникающий, например, при чрезмерной физической нагрузке)
- acne vulgaris, которые возникают у взрослых. В юношеском возрасте акне – это нормальное состояние кожи при увеличении количества гормонов в организме при половом созревании
- гирсутизм – это чрезмерное количество волос на женском теле, которое «говорит» о преобладании мужских гормонов
- аномальная пигментация кожи, возникающая по непонятным причинам
- преждевременное половое развитие, которое начинается раньше 12-13 лет
- олигоменорея (гипоменструальный синдром), при котором нарушается цикл и может составлять 35-60 дней, при этом выделения длятся менее 2 суток
Кроме описанных, существует еще ряд причин, по которым могут направить на исследование количество гормона.
Диагностика и норма гормона
Уровень гормона стресса определяется в крови. В течение суток он может несколько раз менять свое количество.
Именно поэтому важно соблюсти несколько простых правил, чтобы получить максимально точный результат:
- забор крови необходимо делать утром на голодный желудок в 7-11 часов утра
- накануне запрещено употреблять алкогольные напитки, жирную, слишком сладкую и соленую пищу
- за час до сдачи крови не курить
- за пару дней до установления количества гормонов нужно избегать физических и эмоциональных напряжений
Также гормон содержится в моче, так как вырабатывается надпочечниками. В зависимости от возраста норма уровня гормона считается разной. Обратите внимание, что приведенные цифры являются условными, так как все индивидуально. Нормой в крови считается 28-1049 нмоль/л в крови и 28,5 – 213, 7 мкг/сутки в моче.
Причины и симптомы повышения
Для повышения уровня стрессового гормона существует два типа причин:
- функциональные причины, которые возникают по цепочке от одного заболевания к другому и в результате вызывают повышение кортизола. Например, из-за поражения головного мозга может возникнуть заболевание Иценко-Кушинга, которое и приводит к нарушению количества гормонов
- внутренние причины, которые основываются на повышенном уровне гидрокортизона в крови
Самостоятельно диагностировать повышение количество гормонов никак нельзя, но можно заподозрить данное отклонение по некоторым основным симптомам, которые сигналят о том, что нужно обратиться за медицинской помощью:
- постоянные головные боли
- бессонница, нервные расстройства
- чрезмерная раздражительность, быстрая утомляемость
- ожирение
- повышение
- снижение иммунитета, и, как результат, частые заболевания инфекционного и простудного характера
- повышение
- нарушение менструального цикла у женщин
При появлении подобных симптомов нужно обратиться сразу за помощью. Врач назначит ряд анализов, проведет диагностику и установит точную причину, по которой произошел сбой.
Причины и признаки снижения гормона
Пониженный гормон также отрицательно сказывается на организме, как и повышенный. К основной симптоматике, сигнализирующей о понижении кортизола, относятся следующие факторы:
- резкое снижение веса, вне зависимости от питания и конституции тела
- полная или частичная потеря аппетита
- головные боли, головокружения, обмороки
- общая слабость, усталость после сна, быстрая утомляемость
- депрессионное состояние
Такие симптомы могут возникать и при других заболеваниях или состояниях (например, климакс). Чтобы определить точно, нужно сдать биоматериал (кровь и мочу) на анализы.
Больше информации о кортизоле можно узнать из видео:
Основными причинами снижения кортизола могут быть следующие:
- прием гормональных средств
- беременность, климакс
- инфекционные заболевания
- патологии мозговых структур
Так же, как и при повышенном гормоне, точную причину может установить только специалист.
Способы нормализации гормона
Перед тем, как искать способ нормализовать гормон стресс, необходимо пройти исследование и определить его точный уровень. При нарушении гормонального баланса врач, как правило, прописывает курс лечения и параллельно рекомендует профилактический прием препаратов для нормализации общего состояния организма.
Кроме лекарственных препаратов, назначенных врачом, необходимо нормализовать образ жизни и питания самостоятельно.
Нужно наладить рацион питания:
- важно отказаться от напитков и продуктов, в состав которых входит кофеин. Кофе повышает уровень
- по мере возможности снизить количество обработанных продуктов в рационе. Они содержат большое количество углеводов, которые повышают сахар и провоцируют тревожность. К ним относятся кондитерские изделия, белый хлеб, обычные макаронные продукты (не цельнозерновые), некоторые сорта риса
- нужно пить достаточное количество воды. Ученые доказали, если все напитки заменить водой (чай, соки, компот и прочие), то состояние организма улучшится на треть. При обезвоживании кортизол повышается. Поэтому нужно выпивать в день не меньше двух литров воды
- родиола розовая – это лекарственное растение, применяющееся для приготовления многих лекарственных средств. Этот компонент способен нормализовать уровень «стрессового» гормона в организме. Кроме этого, радиола способствует сжиганию подкожного жира, что провоцирует снижение веса
- употребление большего количества омега-3 (рыбьего жира). Его можно питать, как естественным путем, употребляя в рацион рыбу, так и искусственным, в виде витамин, биодобавок или таблеток (капсул). В речной рыбе жира больше, чем в морской
Поменять образ жизни:
- изменить способ борьбы с напряженными ситуациями. Многие во время перепалок и стрессов привыкли пить кофе и курить, чтобы успокоиться. С научной точки зрения такие способы не эффективны. Доказано, что лучшим методом борьбы с приливами кортизола может бороться черный чай
- медитация – это отличный способ привести «в порядок» мысли, нормализовать работу центральной нервной системы. Спокойная музыка, глубокие вдохи и ароматерапия помогут расслабиться, активировать нервы, успокоиться. Такую процедуру рекомендуется проводить несколько раз в неделю по 30-40 минут. Чтобы правильно расслабиться, нужно необходимая атмосфера – полумрак, свечи, тихая расслабляющая музыка. Нужно сесть, принять удобное положение, расслабить все тело и мысленно прогнать все напряжение через кончики пальцев рук и ног
- больше позитива. Это правило не только является залогом хорошего настроения, но и самочувствия, и долголетия, и успеха в жизни. Ученые доказали, что смех сдерживает чрезмерную выработку гормона кортизола. Периодически нужно встречаться с людьми, дарящими позитив, смотреть смешные фильмы
У тех людей, которые выполняют все эти рекомендации, не курят, не пьют, питаются «правильной» пищей и живут в гармонии с собой, не подвергаются стрессам. В результате этого гормоны всегда в норме, нервная система не нарушается, кровообращение хорошее. Таким образом, весь организм работает хорошо, а при обследовании врач говорит, что вы полностью здоровы.
Биосинтез и метаболизм кортикостероидов
Общим предшественником кортикостероидов служит холестерол (рис. 11-20).
В митохондриях холестерол превращается в прегненолон при участии гидроксилазы, относящейся к группе цитохромов Р 450 . Цитохром Р 450 , отщепляющий боковую цепь, локализован во внутренней мембране митохондрий. Отщепление боковой цепи холестерола включает 2 реакции гидроксилирования: одна - по атому С 22 , другая - по С 20 . Последующее отщепление шестиуглеродного фрагмента приводит к образованию С 21 -стероида - прегненолона. Дальнейшее превращение прегненолона происходит под действием различных гидроксилаз с участием молекулярного кислорода и NADPH, а также дегидрогеназ, изомераз и лиаз. Эти ферменты имеют различную внутри- и межклеточную локализацию. В коре надпочечников различают 3 типа клеток, образующих 3 слоя, или зоны: клубочковую, пучковую и сетчатую. Каким именно стероидом окажется конечный продукт, зависит от набора ферментов в клетке и последовательности реакций гидроксилиро-вания. Например, ферменты, необходимые для синтеза альдостерона, присутствуют только в клетках клубочковой зоны, а ферменты синтеза глюкокортикоидов и андрогенов локализованы в пучковой и сетчатой зонах.
Путь биосинтеза кортизола. Кортизол синтезируется из холестерола, который в основном поступает из крови в составе ЛПНП или синтезируется в клетках из ацетил-КоА. Значительная часть эфиров холестерола накапливается в цитозоле клеток в липидных каплях. Под влиянием АКТГ происходит активация специфической эстеразы,
Рис. 11-20. Строение и основные этапы синтеза кортикостероидов. 1 - превращение холестерола в прегненолон (гидроксилаза, отщепляющая боковую цепь); 2 - образование прогестерона (3-Ь-гидроксис-тероиддегидрогеназа); 3, 4, 5 - реакции синтеза кортизола (3 - 17-гидроксилаза, 4 - 21-гидроксилаза, 5 - 11-гидроксилаза); 6, 7, 8 - путь синтеза альдостерона
(6 - 21-гидроксилаза, 7 - 11-гидроксилаза, 8 - 18-гидроксилаза, 18-гидроксидегидрогеназа); 9, 10, 11 - путь синтеза тестостерона (9 - 17-гидроксилаза, 10 - 17,20-лиаза, 11 - дегидрогеназа).
и свободный холестерол транспортируется в митохондрии (рис. 11-21).
Синтез кортизола начинается с превращения прегненолона в прогестерон. Эта реакция протекает в цитозоле клеток пучковой зоны коры надпочечников, куда прегненолон транспортируется из митохондрий. Реакцию катализирует 3-β-гидроксистероиддегидрогеназа.
В мембранах ЭР при участии 17-α-гидрок-силазы происходит гидроксилирование про-гес-терона по С 17 с образованием 17-гидрокси-прогестерона. Этот же фермент катализирует превращение прегненолона в 17-гидроксип-регненолон, от которого далее при участии
17,20-лиазы может отщепляться двухуглеродная боковая цепь с образованием С 19 -стероида - дегидроэпиандростерона. 17-гидроксипрогес-терон служит предшественником кортизола, а дегидроэпиандростерон - предшественником андрогенов. Далее 17-ОН-прогестерон гидрок-силируется 21-гидроксилазой (Р 450-С21), локализованной в мембране ЭР, и превращается в 11-дезоксикортизол, который переносится во внутреннюю мембрану митохондрий, где гид-роксилируется при участии цитохрома Р 450-С11 с образованием кортизола.
Скорость синтеза и секреции кортизола стимулируются в ответ на стресс, травму, ин-
Рис. 11-21. Внутриклеточная локализация синтеза кортизола. 1 - аденилатциклазный комплекс; 2 - хо-лестеролэстераза; 3 - протеинкиназа А; 4 - холестеролдесмолаза отщепляет боковую цепь холестерола. ХС - холестерол; ЭХС - эфиры холестерола.
фекцию, понижение концентрации глюкозы в крови. Повышение концентрации кортизола подавляет синтез кортиколиберина и АКТГ по механизму отрицательной обратной связи.
Синтез минералокортикоидов в клетках клу-бочковой зоны коры надпочечников также начинается с превращения холестерола в пре-гненолон, а затем в прогестерон. Прогестерон гидроксилируется вначале по С 21 с образованием 11-дезоксикортикостерона. Следующее гидроксилирование происходит по С 11 , что приводит к образованию кортикостерона, обладающего слабовыраженной глюкокортикоидной и минералокортикоидной активностью.
В клетках клубочковой зоны 17-а-гидроксилаза отсутствует, но есть митохондриальная 18-гид-роксилаза, при участии которой кортикостерон гидроксилируется, а затем дегидрируется с образованием альдегидной группы у С 18 .
Главным стимулом для синтеза альдостерона служит ангиотензин II (см. ниже подраздел V).
Транспорт кортикостероидов. Кортизол в плазме крови находится в комплексе с α-глобулином транскортином и в небольшом количестве в свободной форме. Синтез транскортина протекает в печени и стимулируется эстрогенами.
T 1/2 кортизола составляет 1,5-2 ч. Несвязанный, или свободный кортизол, составляет около 8% от общего количества гормона в плазме и является биологически активной фракцией.
Альдостерон не имеет специфического транспортного белка, но образует слабые связи с альбумином.
Катаболизм гормонов коры надпочечников происходит прежде всего в печени. Здесь протекают реакции гидроксилирования, окисления и восстановления гормонов. Продукты катаболизма кортикостероидов (кроме кортикостерона и альдостерона) выводятся с мочой в форме 17-кетостероидов, образующихся в результате отщепления боковой цепи. Эти продукты метаболизма выделяются преимущественно в виде конъюгатов с глюкуроновой и серной кислотами. 17-Окси- и 17-кетостероиды образуются также при катаболизме половых гормонов, которые имеют у С 17 гидроксиили кетогруппы. У мужчин 2/3 кетостероидов образуется за счёт кортикостероидов и 1/3 за счёт тестостерона (всего 12-17 мг/сут). У женщин 17-кетосте-роиды образуются преимущественно за счёт кортикостероидов (7-12 мг/сут). Определение
17-кетостероидов в моче позволяет оценить как количество глюкокортикоидов, секретируемых корой надпочечников, так и функцию надпочечников.
2. Биологические функции кортикостероидов отличаются широким спектром влияний на процессы метаболизма и подробно рассматриваются в соответствующих разделах.
Важнейший фактор в механизме действия кортикостероидов - взаимодействие их со специфическими рецепторами, расположенными в цитозоле клетки или в ядре. Регуляция внутриклеточных процессов под влиянием кортико-стероидных гормонов проявляется в изменении количества белков, обычно ключевых ферментов метаболизма, путём регуляции транскрипции генов в клетках-мишенях.
Влияние глюкокортикоидов на промежуточный метаболизм связано с их способностью коор-динированно воздействовать на разные ткани и разные процессы, как анаболические, так и катаболические.
Кортизол стимулирует образование глюкозы в печени, усиливая глюконеогенез и одновременно увеличивая скорость освобождения аминокислот - субстратов глюконеогенеза из периферических тканей. В печени кортизол индуцирует синтез ферментов катаболизма аминокислот (аланинаминотрансферазы, триптофанпирро-лазы и тирозинаминотрансферазы и ключевого фермента глюконеогенеза - фосфоенолпиру-ваткарбоксикиназы). Кроме того, кортизол стимулирует синтез гликогена в печени и тормозит потребление глюкозы периферическими тканями. Это действие кортизола проявляется в основном при голодании и недостаточности инсулина (см. ниже подраздел V). У здоровых людей эти эффекты кортизола уравновешиваются инсулином.
Избыточное количество кортизола стимулирует липолиз в конечностях и липогенез в других частях тела (лицо и туловище). Кроме того, глюкокортикоиды усиливают липолитическое действие катехоламинов и гормона роста.
Влияние глюкокортикоидов на обмен белков и нуклеиновых кислот проявляется двояко: в печени кортизол в основном оказывает анаболический эффект (стимулирует синтез белков и нуклеиновых кислот). В мышцах, лимфоид-ной и жировой ткани, коже и костях кортизол тормозит синтез белков, РНК и ДНК и стимулирует распад РНК и белков.
При высокой концентрации глюкокорти-коиды подавляют иммунные реакции, вызывая гибель лимфоцитов и инволюцию лимфоидной ткани; подавляют воспалительную реакцию, снижая число циркулирующих лейкоцитов, а также индуцируя синтез липокортинов, которые инги-бируют фосфолипазу А 2 , снижая таким образом синтез медиаторов воспаления - простагланди-нов и лейкотриенов (см. раздел 8).
Высокая концентрация глюкокортикоидов вызывает торможение роста и деления фибро-бластов, а также синтез коллагена и фибро-нектина (см. раздел 15). Для гиперсекреции глюкокортикоидов типичны истончение кожи, плохое заживление ран, мышечная слабость и атрофия мышц.
Глюкокортикоиды участвуют в физиологическом ответе на стресс, связанный с травмой, инфекцией или хирургическим вмешательством. В этом ответе в первую очередь участвуют кате-холамины, но во многих случаях для проявления их максимальной активности необходимо участие глюкокортикоидов.
Минералокортикоиды стимулируют реабсорб-цию Na + в дистальных извитых канальцах и собирательных трубочках почек. Кроме того, они способствуют секреции К + , NH 4 + в почках, а также в других эпителиальных тканях: потовых железах, слизистой оболочке кишечника и слюнных железах. В организме человека альдостерон - наиболее активный минералокортикоид.
Механизм действия и биологические эффекты альдостерона подробно рассмотрены в подразделе VI этого раздела.
Метаболизм инсулина
При нормализации концентрации глюкозы в крови инсулин разрушается, время
полураспада - 3-5 минут.
Инактивируется в почках, плаценте, печени при действии двух ферментов:
1) глутатионинсулинтрансгидрогеназа расщепляет связи между А и В цепями.
2) Инсулиназа расщепляет А и В цепи.
Недостаток инсулина приводит к сахарному диабету (СД)
СД 1 типа - инсулинзависимый, при котором снижается синтез и секреция инсулина
поджелудочной железой.
СД 2 типа - инсулиннезависимый. Концентрация инсулина нормальная, нарушаются
другие звенья инсулиновой регуляции.
Основные симптомы при СД:
Гиперглюкоземия
Кетонемия
Глюкозурия
Полиурия (до 7 л мочи в сутки)
Кетонурия
Азотемия
Азотурия
Диагностика: определение инсулина в крови, определение глюкозы, кетоновых тел в крови и моче, определение толерантности к глюкозе методом сахарных нагрузок. Глюкагон
Синтезируется ос-клетками островковой части поджелудочной железы. Пептид, 29 аминокислот. Гипергликемический фактор, повышает концентрацию глюкозы в крови. Антагонист инсулина, их концентрации меняются реципрокно.
Механизм действия: через цАМФ. Пример: активирует гликогенфосфорилазу путем фосфорилирования. Секреция глюкагона усиливается ионами Са. Влияние на обмен веществ:
Углеводный. Стимулирует гликогенолиз, ингибирует гликогенез (гликогенсинтетазу),
активирует пируваткарбоксилазу, фруктозо - 1,6 - бифосфатазу.
Жировой. Тормозит синтез жирных кислот и Хс, стимулирует β - окисление и кетогенез,
ТАГ - липазу (мобилизация жиров), усиливает клубочковую фильтрацию.
Метаболизм глюкагона: инактивируется в печени путем частичного протеолиза.
Адреналин
Синтезируется в мозговом веществе надпочечников, производное тирозина.
Механизм действия: рецепторы на поверхности мембраны, действует как глюкагон, но
при мышечных нагрузках и стрессах служит для обеспечения интенсивной срочной
деятельности. По мере исчерпания гликогена в печени стимулируется глюконеогенез.
Существенная роль в регуляции принадлежит глюкокортикоидам (кортизол).
Синтезируется в корковом веществе надпочечников. Стероид, производное Хс. Синтез
идет через образование прогестерона и прегненалона путем гидроксилирования в
митохондриях и микросомах. Гидроксилирующие ферменты: монооксигеназы,
использующие кислород, белок адренодоксин и цитохром Р450.
Механизм действия: рецепторы внутри цитоплазмы, гормонрецепторный комплекс->
Ядро à на транскрипцию->изменяется синтез белков. Пример: повышенный синтез белка-фермента пируваткарбоксилазы - сигнал для стимуляции = уменьш. глюкозы в крови. В крови кортизол связан с а-глобулином транскортином или кортикостероидсвязывающим глобулином. Транскортин синтезируется в печени, его концентрация снижается при заболеваниях печени.
Влияние на обмен веществ:
Углеводные. Повышает концентрацию глюкозы в крови, но не за счет распада гликогена, за счет аминокислот =>
ингибирует синтез белков в мышцах и других тканях, т.к. аминокислоты идут на ГМК, а в печени стимулирует синтез белков-ферментов глюконеогенеза. Стимулирует гликогенез, уменьш. потребление глюкозы периферическими тканями, мышцами, жировой тканью. Увел. концентрацию глюкозы и гликогена в печени.
Усиливает липогенез
в печени, но липолиз в периферических тканях -
противоположный эффект.
Кортикостерон влияет на иммунную систему, уменьш., количество лимфоцитов и эозинофилов, лимфоидная ткань подвергается инволюции -> подавляет иммунную систему. Стимулирует эритропоэз. Кортизол и другие синтетические препараты тормозят развитие воспалительных процессов, т.к. уменьш. высвобождение арахидоновой кислоты, уменьш. синтез коллагена.
Метаболизм кортизола : инактивируется в печени путем конъюгации серной или глюкуроновой кислотами. 17 кетостероидов выводится с мочой.
Патология : избыток вызывает заболевание Иценко-Кушинга (гиперкортицизм) при
опухолях надпочечников, гипофиза, нарушении образования либеринов в гипоталамусе.
Гиперглюкоземия и глюкозурия (стероидный диабет).
Характерный признак: остеопороз - изменение минерального состава кости -+ J,
прочность, т.к. кортизол ингибирует синтез ферментов, участвующих в синтезе
коллагена и глюкозаминогликана.
3 фазы голодания:
1. в течение суток
2. около недели
3. более недели
При голодании организм перестраивается таким образом, чтобы обеспечить мозг глюкозой.
1 фаза
- исчерпываются запасы гликогена, концентрация инсулина j, концентрация
глюкагона → мобилизация жиров, глюконеогенез из глицерина, концентрация
глюкозы ↓
до 3,3.
2 фаза - основной источник энергии - жирные кислоты (мозг их не использует) -> липолиз в жировой ткани, [ЖК] в крови и кетогенез. Ацетон при этом не используется в организме, а выходит с выдыхаемым воздухом. Кетоновые тела используются всеми органами и даже мозгом, кроме печени. Глюкозой пользуются инсулиннезависимые органы, главным образом мозг. Интенсивность обмена веществ ↓ , потребление О ↓, на 40 %.
3 фаза
- интенсивно распадаются тканевые белки, до 20г в сутки для глюконеогенеза.
Концентрация мочевины в моче ↓ 5г вместо ЗОг, азотистый баланс отрицательный.
Основной источник энергии - кетоновые тела. Происходит атрофия тканей, масса
сердечной мышцы и мозга ↓ на 3-4 %, скелетная мускулатура на 1/3, печень в 2 раза.
После израсходования на глюконеогенез от 1/3 до V*
всех белков -> гибель (15 кг белка
при весе 70кг).
Гормоны, регулирующие обмен Са и Р. Функции Са?
1. соли Са образуют минеральный компонент кости
2. кофактор многих ферментов
3. второй посредник
4.
участвует в сокращении.
N в
крови, стимулируя остеокласты - вымывание Са из костей.
Органы - мишени - кости, почки - реабсорбция Са! +
Механизм действия - через цАМФ стимулируются остеокласты - Са и Р в крови, в
почках реабсорбция Са*, а Р выводится.
Метаболизм: разрушается в печени частичным протеолизом.
2. кальцитонин
- синтезируется в клетках щитовидной железы, 32 аминокислоты.
Синтезируется при увел. [Са\
в крови.
Механизм действия: через цАМФ на остеокласты, снижая [Са] в крови. Органы - мишени - кости. Паратгормон и кальцитонин - антагонисты.
3. витамин ДЗ гормон или кальцитриол синтезируется в печени из витамина ДЗ - образуется кальцидиол (неактивен), а в почках кальцитриол (активен) стероид. Органы - мишени - тонкий и толстый кишечник, в кишечнике стимулируется всасывание Са* à увел. [Са] в крови, в костях мобилизацию Са 2+ Рецепторы внутри клетки. Паратгормон и витамин ДЗ - гормон - синергисты.
Гормоны, регулирующие водно - солевой обмен. Нормальная концентрация Na ммоль/л К моль/л
Основные параметры: осмотическое давление, рН
Осмотическое давление внеклеточной жидкости зависит от соли NaCl -> основной механизм регуляции изменения скорости выделения H 2 O соли. Регуляция объема вне- и внутриклеточной жидкости происходит путем одновременного изменения выведения Н О и NaCl. Механизм жажды регулирует потребление Н 2 О.
рН обеспечивается выведением кислот или щелочей с водой. С этим нарушением связаны патологические состояния: дегидратация тканей, отеки, увел. и уменьш., кровяного давления, алкалоз, ацидоз.
Осмотическое давление и объем крови регулируют гормоны: альдостерон, АДГ, Na-уретический пептид.
Альдостерон: стероид, вырабатывается в коре надпочечников, синтезируется из Хс через прегненолон и прогестерон. Стимул к секреции –уменьш., NaCl в крови. Транспортируется с альбумином. Находятся рецепторы внутри клетки, повышение скорости реабсорбции Na иС1.
Na - уретический пептид: синтезируется в секреторных клетках предсердий. Стимул - АД.
Механизм действия: на уровне клубочков, через цГМФ, фильтрующую способность, образование мочи и выведение Na.
Механизм действия гормона
Выделившийся в кровь кортизол достигает клеток-мишеней (в частности, клеток печени). Благодаря своей липофильной природе легко проникает через клеточную мембрану в цитоплазму и ядро, где связывается со специфическими рецепторами. Гормон-рецепторный комплекс является фактором транскрипции, - активирует транскрипцию определённых участков ДНК. В результате синтез глюкозы в гепатоцитах усиливается, тогда как в мышцах снижается распад глюкозы. В клетках печени глюкоза запасается в виде гликогена. Таким образом, эффект кортизола состоит в сохранении энергетических ресурсов организма.
Из чего синтезируется гормон
Кортизол синтезируется из холестерола, который в основном поступает из крови в составе ЛПНП или синтезируется в клетках из ацетил-КоА. Значительная часть эфиров холестерола накапливается в цитозоле клеток в липидных каплях. Под влиянием АКТГ происходит активация специфической эстеразы, и свободный холестерол транспортируется в митохондрии.
Строение и основные этапы синтеза кортикостероидов:
- 1 - превращение холестерола в прегненолон (гидроксилаза, отщепляющая боковую цепь);
- 2 - образование прогестерона (3-в-гидроксистероиддегидрогеназа);
- 3,4,5 - реакции синтеза кортизола (3 - 17-гидроксилаза, 4 - 21-гидроксилаза, 5 - 11-гидроксилаза);
- 6, 7, 8 - путь синтеза альдостерона (6 - 21-гидроксилаза, 7 - 11-гидроксилаза, 8 - 18-гидроксилаза, 18-гидроксидегидрогеназа);
- 9,10,11 - путь синтеза тестостерона (9 - 17-гидроксилаза, 10 - 17,20-лиаза, 11 - дегидрогеназа).
Синтез кортизола начинается с превращения прегненолона в прогестерон. Эта реакция протекает в цитозоле клеток пучковой зоны коры надпочечников, куда прегненолон транспортируется из митохондрий. Реакцию катализирует 3-в-гидроксистероиддегидрогеназа.
В мембранах ЭР при участии 17-б-гидроксилазы происходит гидроксилирование прогестерона по С 17 с образованием 17-гидроксипрогестерона. Этот же фермент катализирует превращение прегненолона в 17-гидроксипрегненолон, от которого далее при участии 17,20- лиазы может отщепляться двухуглеродная боковая цепь с образованием С 19 -стероида - дегидроэпиандростерона. 17 -гидроксипрогестерон служит предшественником кортизола, а дегидроэпиандростерон - предшественником андрогенов. Далее 17-ОН-прогестерон гидроксилируется 21-гидроксилазой (P 450-C21), локализованной в мембране ЭР, и превращается в 11-дезоксикортизол, который переносится во внутреннюю мембрану митохондрий, где гидроксилируется при участии цитохрома Р 450-с11 с образованием кортизола.
Скорость синтеза и секреции кортизола стимулируются в ответ на стресс, травму, инфекцию, понижение концентрации глюкозы в крови. Повышение концентрации кортизола подавляет синтез кортиколиберина и АКТГ по механизму отрицательной обратной связи.
Внутриклеточная локализация синтеза кортизола:
- 1 - аденилатциклазный комплекс;
- 2 - холестеролэстераза;
- 3 - протеинкиназа А;
- 4 - холестеролдесмолаза отщепляет боковую цепь холестерола. ХС - холестерол; ЭХС - эфиры холестерола.